發電燃氣輪機效率的分析及提高措施

胡良秋

中海油文昌天然氣發電有限公司，中國·海南 文昌 571300

當前隨著中國的經濟和科技全面發展，不斷進步，燃氣輪機在實際應用中也發揮著巨大的作用，埃及輪機具有效率高，占地面積小，調風性能好，用水量降低，而且整體運行可靠等優點，中國很多行業在實際發展中對燃氣輪機發電的應用也變得越來越廣泛，論文主要對燃氣輪機發電效率進行分析了解，并且從根本上提高發電效率的方法與措施都進行了探討。

發電；燃氣輪機；效率；提高措施

1 引言

燃氣輪機的技術在實際應用規劃中得到了迅速的推廣和發展，伴隨著科技更新換代，很多行業加強對燃氣輪機的使用，如何有效結合實際發展情況，提高燃氣輪機的發展效率，降低能耗改變傳統的發展理念，節約能源，也成為當前技術工作人員所探討和追尋的目標。

2 燃氣輪機的工作原理

燃氣輪機的工作理念和工作原理并不復雜，與噴氣機的引擎比較相似。在實際應用和規劃中，氣體已通過進入燃氣輪機對空氣進行壓縮，從而可以增加空氣的壓力進入到燃燒室。當氣體注入燃燒室然后再進行點火。這種氣體在實際燃燒應用過程中受熱時迅速膨脹，然后進入渦輪區域，經過第一級葉片可以有效地推動葉片一步一步地跳動，直到氣體從出口排出。由于葉片設備系統的轉動能夠帶動軸的轉動，從而使軸上的機器轉動，最終可以實現氣缸的聯動操作。燃氣輪機在實際應用中所消耗的具體工具如下，主要通過天然氣壓縮機裝置連續吸入燃氣機輪，通過設備有效地壓縮之后，可以使壓縮的空氣被送回到燃燒室，空氣在燃燒室內與天然氣充分的結合，然后進行燃燒。在實際應用的過程中會形成高溫氣體。這種氣體受到周圍環境溫差的影響，迅速膨脹進入燃氣輪機，從而形成高溫氣體，此時的氣體迅速膨脹，會使渦輪不斷轉動，從而使渦輪不斷轉動。通過高溫氣體液加熱制和整體工作能力和工作質量逐漸提高。因此，當燃氣輪機驅動壓縮機時會存在一部分的剩余功率，這種作為燃氣輪機的輸出[1]。在實際應用中像機械工作一樣能夠有效驅動啟動機。燃氣輪機在實際啟動和應用中，啟動機轉動是非常重要的。一旦速度達到了預想的數據參數值，設備就可以獨立運行，這時起動機的作用才能夠得到有效的發揮和運轉。

3 當前影響燃氣輪機熱效率的主要因素

燃氣輪機設備系統在實際使用的過程中，影響熱效率的因素很多，比如大氣溫度以及壓力，或者周圍空氣的相對濕度以及燃料各種嗯都會導致熱效率出現變化的情況。在實際應用和規劃中，相關人員需要對產生的具體影響進行論述和分析。首先對大氣溫度進行分析，在這些影響因素中，大氣溫度對燃氣輪機以及實際循環的性能會造成很大的影響。當前隨著氣溫逐漸升高，會導致出現空氣的比容增加，同樣質量的空氣流量也會隨之減少，長時間下來會降低燃氣輪機和聯合循環的實際產量。在一般情況下，燃機和聯合循環的實際功率會出現大大降低的現象，從而導致燃氣功率不足，甚至會出現燃氣前組合聯合循環運行的速度受到影響，會引起燃機和聯合循環系統處理，受到多種因素的影響。對于這一發展情況，很多研究人員認為應該從根本上降低大氣溫度，對燃氣輪機產生的熱效率。在大氣壓的實際作用下，比如低氣壓的條件，低氣壓流量進入壓氣機后會導致壓氣機的熱效率大大提高，但是實際影響因素比較有限，遠遠低于大氣溫度。

4 燃氣輪機械設備的檢修相關策略

4.1 要加強對燃氣輪機做好日常檢查和維護

燃氣輪機設備系統在實際維護和應用的過程中，由于受到核心技術的局限，不僅需要專業人員協助，更需要開展日常維護應用。依據燃氣制造廠給出的維修科學管理手冊，結合電廠的實際發展情況和應用理念，需要制定檢修設備計劃，這樣可以進一步明確檢修的實際內容，從而可以定期對設備系統進行維修和檢查，從而可以減少安全隱患問題。管理人員要定期對設備系統進行清洗和更換。發電燃機設備系統進口濾清器通常含有大量的污染物，主要是顆粒進入到濾網后被分離出來的。如果實際過濾性能較差，會導致進入設備空氣含有大量的污染物和顆粒，如果長時間不處理的話，可能會影響葉片，以及轉子的各種部件的運轉。如果污染物較多，會導致氣體無法順利進入，從而會嚴重影響發電工作。在日常維修和保養應用過程中，整體應用理念十分重要，可以保證設備系統正常運轉，從而減少故障發生。

4.2 加強對設備系統備件的配置進行優化

當前大多數電廠設備系統仍然采取相關措施應對燃機備件的實際現狀，在實際應用規劃中，最直接的解決方法是要購買備件和修理燃氣輪機故障。但是這種操作理念消耗的資金成本較高，操作系統比較復雜，經濟性能不強。當前隨著中國的電廠行業全面擴建，我們可以與制造商結合實際應用理念，簽訂長期的零部件供應以及維修服務合同。這種備件系統可以以比較優惠的價格購買。對備件進行維護和退貨，以及其中維修應用過程中可以更加有效地保證設備系統和備件的供應，從而降低消耗的資金成本[2]。

5 對燃氣輪機進行預維護處理

對燃氣設備系統的整個運行過程中要做好科學性的控制整體運行管理的原理，貫徹燃機的整個生命周期，每個階段都有詳細的數據信息運行記錄，管理人員要做好全面的檢查和定期的記錄。燃機維修工作人員自身的維修經驗，不應該過分對燃氣機的運行進行監督和控制，應該保證在實際控制的基礎上避免預測燃機可能存在的一些故障，進而可以有計劃地展開維修和控制。結合燃氣輪機的維修應用理念，做好相關策略分析，要有針對性地制定應用制度，要保證每一項作為一個獨立的維修點。管理人員根據燃氣輪機的運行特點制定最佳的維修策略和維修目標，這樣不僅可以使燃氣輪機得到及時的維護和修理，而且可以使維修的工作更快，更到位。對發電機設備系統進行預防維修的主要目的是從根本上提高燃氣輪機的維修及時性。為了更加及時維護燃氣設備，管理人員需要對發電機檔案進行有效記錄，并且通過對發電機燃機檔案進行科學性的統計，可以發現產生故障的實際規律。管理人員在燃機的日常檢查和維護過程中要盡快發現產生故障的實際癥狀要及時對發電燃機進行維修處理。技術管理人員可以從發電燃氣的長期檢修檔案中發現產生故障的周期，這樣更加方便后期及時地開展燃機檢修處理工作，從而可以及時消除燃氣安全隱患，有效地延長燃機無故障使用的具體時間。對燃氣輪機大修理之前整體修理方式和傳統的修理理念和修理方法存在著本質的不同，整體修理制度也有所不同。傳統的維修管理模式主要是根據燃氣輪機故障維修建立的維修管理體系和管理服務開展的，而燃氣輪機與維修模式主要強調的是燃氣輪機的故障事前預防工作。技術管理人員在制定維修管理計劃應用時需要強調對發電機燃機的日常檢查和維護，做好工作記錄，結合長期的維修工作理念，發現故障，并且導出相關規律，這樣可以提前預測燃機的故障，在故障產生萌芽階段消除故障。為了有效地提高燃氣輪機與維修模式的管理效率，技術人員需要采用信息管理手段制定燃氣輪機的電子維修檔案和維修文件。

6 提高發電燃氣輪機效率的相關措施

6.1 積極應用先進的冷卻技術處理

發展先進的冷卻技術，能夠從根本上提高燃氣輪機發電的效率。當前隨著中國發電燃氣輪機的應用范圍不斷擴大，傳統的冷卻技術在實際應用中暴露出越來越多的缺點。除了應用傳統的空氣冷卻方式，還有一些新的冷卻技術，比如近些年來推廣的蒸汽冷卻技術。在實際應用中，與空氣冷卻技術相比于蒸汽冷卻技術就更加理想的比熱，并且實際導熱性能比較強，因此在實際應用中具有更好的葉片冷卻效果。由于蒸汽具有良好的冷卻性能，閉式蒸汽冷卻系統設備可以用于燃氣和蒸汽聯合循環，對所需的蒸汽機主要從汽輪機高壓缸中抽出。等到葉片冷卻之后與汽輪機低壓缸內的熱蒸汽進行混合，然后繼續開展工作。在有效利用能量的同時，可以更快地避免來自壓縮機的高壓空氣。同時燃機設備系統內部在實際應用中沒有混合損失，對煙氣溫度的影響也會不斷減少，從而可以從根本上提高整個燃機系統的運行質量，保證運行效率。

6.2 要加強對可靠管理工作人員進行培訓

電力燃氣輪機的實際應用效率和應用理念之所以不能夠得到有效的提升和控制，關鍵的原因是管理人員在實際使用的過程中沒有及時對設備系統存在的故障問題進行維修處理。機主設備系統在實際運行，維修和備件管理應用方面整體技術能力參差不齊，對可靠性的管理評估規程了解的不夠均衡，如果技術人員對這些情況不及時控制，會對發電、燃氣輪機的應用效果產生不利的負面影響[3]。因此管理人員在申請時需要加強對可靠性管理與工作人員進行培訓，這樣可以幫助工作人員掌握影響設備運行的實際原理，對設備影響過程中的熱效率發揮的主要因素能夠掌握，從而可以增強管理工作人員的責任意識，促使工作人員在平時的工作開展中加強對設備系統做好管理。每次設備系統在使用之前需要進行檢修維護工作，一旦發現設備故障問題，需要及時更換設備。

7 采用先進的熱力循環技術

7.1 回熱循環技術應用

回熱循環可以更加有效地提高燃氣輪機的運行效率和運行理念，實際應用本質屬于熱循環。回熱循環主要涉及回熱器沒有利用完的熱量，在實際應用中需要考慮是否增加熱交換器來完成余熱再循環。渦輪機設備排出的氣體會進入到回熱器，通過高溫加壓可以使空氣逐漸升溫，從而進行燃燒，使溫度進一步上升。這種升溫的過程中能夠很大程度上保證燃氣輪機的工作效率以及工作性能，從而可以提高熱效率。在當前發電機設備運行規劃過程中，利用回熱循環可以將剩余的熱量再次利用，從而可以有效提高熱輪機的排氣溫度，提高燃氣輪機的工作性能。

7.2 再熱循環功能

再熱循環本質上也屬于熱循環在實際工作應用中的工作原理，主要通過增加燃氣輪機的膨脹功能，從而可以增加燃氣輪機的比功能。比功率是上述所提到的循環參數之一，在一般情況下，需要在高壓渦輪機和低壓渦輪距之間增加一個回熱器，對燃燒的氣體主要是由高壓渦輪機進入到低壓渦輪機，這種應用過程屬于再熱循環過程。

7.3 間冷循環功能

間冷循環主要發生在低壓壓縮機系統設備應用過程中。間冷循環工作的實際原理是熱氣進入壓縮機設備中，然后低壓縮機將空氣進行冷卻，這樣可以達到漸冷循環效果，間冷循環在實際應用中也屬于熱循環的一種。蒸汽循環系統設備應用的原理主要利用特定的氣體將熱交換器中回收的水和熱進行轉化，并且壓縮機設備在應用中利用溫度升高開展膨脹工作。

8 結語

綜上所述，發電燃氣輪機的應用效率和維護理念主要是發電，燃氣輪機領域核心研究的課題，整體影響燃氣輪機效率的因素很多，技術管理人員可以通過提高壓比和壓氣機的效率，從而優化熱循環，達到提高燃氣輪機效率的關鍵性目的。利用先進的設計加工技術，冷卻技術以及壓氣機渦輪效率，熱循環方式進行全面優化，這樣可以實現燃氣輪機的高效發展和進步，從而可以提高發電機設備系統運行的質量保證運行效率。